Igbt過流保護方法、裝置和家用電器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種IGBT過流保護方法、裝置和家用電器，所述方法包括以下步驟：在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)，對IGBT的工作電流進行等間隔采樣以獲取采樣電流序列；根據(jù)采樣的采樣間隔和采樣電流序列計算預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功耗；以及如果預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功耗大于預(yù)設(shè)功耗閾值，則對IGBT進行過流保護。本發(fā)明實施例的IGBT過流保護方法，獲取預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功耗并判斷預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功耗是否大于預(yù)設(shè)功耗閾值，如果是，則判斷IGBT過流，從而對IGBT進行過流保護，防止電子元器件的損壞。
【專利說明】
IGBT過流保護方法、裝置和家用電器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種IGBT過流保護方法、裝置和家用電器。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，相關(guān)技術(shù)中的家用電器IGBT過流保護所采用的方案是設(shè)置一個電流最大 閥值點，當電流超過該閥值點時候，認為過流，則對IGBT進行過流保護。實際上，瞬間過流 并不會對電路造成很大影響，長時間的過流才會導(dǎo)致電路消耗功耗太大，從而損壞電子元 器件。因此，相關(guān)技術(shù)中的家用電器IGBT過流保護方案有待改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的 一個目的在于提出一種IGBT過流保護方法，該方法獲取預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功耗并判斷預(yù)設(shè) 時間段內(nèi)的功耗是否大于預(yù)設(shè)功耗閾值，如果是，則判斷IGBT過流，從而對IGBT進行過流 保護，防止電子元器件的損壞。
[0004] 本發(fā)明的第二個目的在于提出一種IGBT過流保護裝置。
[0005] 本發(fā)明的第三個目的在于提出一種家用電器。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面實施例的IGBT過流保護方法，包括以下步 驟：在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)，對IGBT的工作電流進行等間隔采樣以獲取采樣電流序列；根據(jù)所述 采樣的采樣間隔和所述采樣電流序列計算所述預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功耗；以及如果所述預(yù)設(shè)時 間段內(nèi)的功耗大于預(yù)設(shè)功耗閾值，則對所述IGBT進行過流保護。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明實施例的IGBT過流保護方法，獲取預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功耗并判斷預(yù)設(shè) 時間段內(nèi)的功耗是否大于預(yù)設(shè)功耗閾值，如果是，則判斷IGBT過流，從而對IGBT進行過流 保護，防止電子元器件的損壞。
[0008] 在本發(fā)明的一個實施例中，通過以下公式計算所述預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功耗：
[0009] W ( Δ t) = (r * i 1 * i 1 * Δ 11) + (r * i 2* i 2* Δ 12) + (r * i 3* i 3* Δ 13) + … (r氺in氺in氺 Δ tri)，
[0010] 其中，A t為所述預(yù)設(shè)時間段，Δ t = Δ tl+Δ t2+A ?3+··· + Δ tn，Δ tl為所述采樣 的采樣間隔，r為所述IGBT外圍電路電阻的阻值，il，i2, i3, ···，in為所述采樣電流序列。 [0011] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第二方面實施例的IGBT過流保護裝置，包括：采樣模 塊，用于在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)，對IGBT的工作電流進行等間隔采樣以獲取采樣電流序列；過流 判斷模塊，用于根據(jù)采樣的采樣間隔和所述采樣電流序列計算所述預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功耗， 并在所述預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功耗大于預(yù)設(shè)功耗閾值時判斷所述IGBT過流；以及過流保護模 塊，用于在所述過流判斷模塊判斷所述IGBT過流之后，對所述IGBT進行過流保護。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明實施例的IGBT過流保護裝置，過流判斷模塊獲取預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功 耗并判斷預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功耗是否大于預(yù)設(shè)功耗閾值，如果是，則判斷IGBT過流，過流保 護模塊則對IGBT進行過流保護，防止電子元器件的損壞。
[0013] 在本發(fā)明的一個實施例中，所述米樣模塊包括：第一電阻，所述第一電阻的第一端 與所述IGBT的發(fā)射極相連；第二電阻，所述第二電阻的第一端與所述第一電阻的第二端相 連，所述第二電阻的第二端接地，所述第二電阻的第一端與所述過流判斷模塊相連。
[0014] 在本發(fā)明的一個實施例中，所述采樣模塊還包括：與所述第二電阻并聯(lián)的電容。
[0015] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第三方面實施例的家用電器，包括本發(fā)明第二方面實 施例的IGBT過流保護裝置。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明實施例的家用電器，通過IGBT過流保護裝置對IGBT進行過流保護，防 止電子元器件的損壞，從而提升了家用電器的使用壽命。
【附圖說明】
[0017] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的IGBT過流保護方法的流程圖；
[0018] 圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的IGBT的工作電流的示意圖；
[0019] 圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的IGBT過流保護裝置的方框圖；
[0020] 圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的IGBT過流保護裝置的電路示意圖。
[0021] 附圖標記：
[0022] 采樣模塊10、過流判斷模塊20、過流保護模塊30、第一電阻R1、第二電阻r和電容 Cl〇
【具體實施方式】
[0023] 下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0024] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的IGBT過流保護方法的流程圖。如圖1所示，本發(fā) 明實施例的IGBT過流保護方法，包括以下步驟：
[0025] S1，在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)，對IGBT的工作電流進行等間隔采樣以獲取采樣電流序列。
[0026] 具體地，在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)，每隔Atl對IGBT的工作電流進行采樣，以獲取采樣電 流序列。
[0027] S2,根據(jù)采樣的采樣間隔和采樣電流序列計算預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功耗。
[0028] 具體地，在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)對IGBT外圍電路電阻r的功率p進行積分，以獲得功耗
，因為 P = ui = i*i*r，所以，
[0029]
，其中，:r為一常量，且r為外圍電 路電阻阻值。
[0030] 更具體地，在本發(fā)明的實施例中，對于預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的（例如，如圖2所示的Δ t 時間內(nèi)）功耗的計算，采用無限元分割元法，即：
[0031] W ( Δ t) = (r*i l*i 1* Δ tl) + (r*i2*i2* Δ t2) + (r*i3*i3* Δ t3)+..· (r氺in氺in氺 Δ tn)， (1)
[0032] 其中，Δ t為預(yù)設(shè)時間段，Δ t = Δ tl+Δ t2+Δ t3+··· + Δ tn，Δ tl為米樣的米樣間 隔，且Δ tl = Δ t2 = Δ t3 =…=Δ tn，r為IGBT外圍電路電阻的阻值，il，i2, i3，…in 為米樣電流序列。
[0033] 另外，如圖2中所示，（1)表示IGBT開機后開始工作時候的電流波形，（2)表示 IGBT正常工作時電流波形，（3)表示IGBT異常時候的電流波形。
[0034] S3,如果預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功耗大于預(yù)設(shè)功耗閾值，則對IGBT進行過流保護。
[0035] 具體地，預(yù)先計算出正常情況下不會損害電路時預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的最大功耗Wmax， 也就是預(yù)設(shè)功耗閾值，當預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功耗W(At)>Wmax時，就認為發(fā)生過流，則保護 IGBT及其整個電路系統(tǒng)。
[0036] 本發(fā)明實施例的IGBT過流保護方法，獲取預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功耗并判斷預(yù)設(shè)時間 段內(nèi)的功耗是否大于預(yù)設(shè)功耗閾值，如果是，則判斷IGBT過流，從而對IGBT進行過流保護， 防止電子元器件的損壞。
[0037] 為了實現(xiàn)上述實施例，本發(fā)明還提出了一種IGBT過流保護裝置。
[0038] 圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的IGBT過流保護裝置的方框圖。如圖3所示，本發(fā) 明實施例的IGBT過流保護裝置，包括：采樣模塊10、過流判斷模塊20和過流保護模塊30。
[0039] 采樣模塊10用于在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)，對IGBT的工作電流進行等間隔采樣以獲取采 樣電流序列。
[0040] 具體地，在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)，每隔Atl對IGBT的工作電流進行采樣，以獲取采樣電 流序列。
[0041] 在本發(fā)明的一個實施例中，如圖4所不，米樣模塊10包括：第一電阻R1，第一電阻 R1的第一端與IGBT的發(fā)射極E相連；第二電阻r，第二電阻r的第一端與第一電阻R1的第 二端相連，第二電阻r的第二端接地，第二電阻r的第一端與過流判斷模塊20相連。
[0042] 在本發(fā)明的一個實施例中，如圖4所示，采樣模塊10還包括：與第二電阻r并聯(lián)的 電容C1。
[0043] 過流判斷模塊20用于根據(jù)采樣的采樣間隔和采樣電流序列計算預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的 功耗，并在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功耗大于預(yù)設(shè)功耗閾值時判斷IGBT過流。
[0044] 在本發(fā)明的一個實施例中，過流判斷模塊20通過公式（1)計算預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功 耗 W(At) 〇
[0045] 過流保護模塊30用于在過流判斷模塊20判斷IGBT過流之后，對IGBT進行過流 保護。
[0046] 具體地，預(yù)先計算出正常情況下不會損害電路時預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的最大功耗Wmax， 也就是預(yù)設(shè)功耗閾值，當過流判斷模塊20判斷預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功耗W( △ t) >Wmax時，就認 為發(fā)生過流，過流保護模塊30則保護IGBT及其整個電路系統(tǒng)。
[0047] 本發(fā)明實施例的IGBT過流保護裝置，過流判斷模塊獲取預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功耗并 判斷預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功耗是否大于預(yù)設(shè)功耗閾值，如果是，則判斷IGBT過流，過流保護模 塊則對IGBT進行過流保護，防止電子元器件的損壞。
[0048] 為了實現(xiàn)上述實施例，本發(fā)明還提出了 一種家用電器。該家用電器包括本發(fā)明實 施例的IGBT過流保護裝置。
[0049] 本發(fā)明實施例的家用電器，通過IGBT過流保護裝置對IGBT進行過流保護，防止電 子元器件的損壞，從而提升了家用電器的使用壽命。
[0050] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語"中心"、"縱向"、"橫向"、"長度"、"寬度"、 "厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底" "內(nèi)"、"外"、"順時 針"、"逆時針"、"軸向"、"徑向"、"周向"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或 位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必 須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0051] 此外，術(shù)語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性 或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或 者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，"多個"的含義是至少兩個，例如兩個， 三個等，除非另有明確具體的限定。
[0052] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"安裝"、"相連"、"連接"、"固定"等 術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連 接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi) 部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0053] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下"可以 是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在 第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示 第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以是 第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0054] 在本說明書的描述中，參考術(shù)語"一個實施例"、"一些實施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特 點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不 必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任 一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技 術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié) 合和組合。
[0055] 盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例 性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述 實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項】
1. 一種IGBT過流保護方法，其特征在于，包括以下步驟： 在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)，對IGBT的工作電流進行等間隔采樣以獲取采樣電流序列； 根據(jù)所述采樣的采樣間隔和所述采樣電流序列計算所述預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功耗；以及 如果所述預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功耗大于預(yù)設(shè)功耗閾值，則對所述IGBT進行過流保護。2. 如權(quán)利要求1所述的IGBT過流保護方法，其特征在于，通過以下公式計算所述預(yù)設(shè) 時間段內(nèi)的功耗： W( Δ t) = (r*il*il* Δ tl) + (r*i2*i2* Δ t2) + (r*i3*i3* Δ t3) +... (r*in*in* Δ tn)， 其中，Δ t為所述預(yù)設(shè)時間段，Δ t = Δ tl+Δ t2+Δ t3+··· + Δ tn，Δ tl為所述采樣的采 樣間隔，r為所述IGBT外圍電路電阻的阻值，il，i2, i3, ···，in為所述采樣電流序列。3. -種IGBT過流保護裝置，其特征在于，包括： 采樣模塊，用于在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)，對IGBT的工作電流進行等間隔采樣以獲取采樣電流 序列； 過流判斷模塊，用于根據(jù)采樣的采樣間隔和所述采樣電流序列計算所述預(yù)設(shè)時間段內(nèi) 的功耗，并在所述預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的功耗大于預(yù)設(shè)功耗閾值時判斷所述IGBT過流；以及 過流保護模塊，用于在所述過流判斷模塊判斷所述IGBT過流之后，對所述IGBT進行過 流保護。4. 如權(quán)利要求3所述的IGBT過流保護裝置，其特征在于，所述采樣模塊包括： 第一電阻，所述第一電阻的第一端與所述IGBT的發(fā)射極相連； 第二電阻，所述第二電阻的第一端與所述第一電阻的第二端相連，所述第二電阻的第 二端接地，所述第二電阻的第一端與所述過流判斷模塊相連。5. 如權(quán)利要求4所述的IGBT過流保護裝置，其特征在于，所述采樣模塊還包括： 與所述第二電阻并聯(lián)的電容。6. -種家用電器，其特征在于，包括如權(quán)利要求3-5任一項所述的IGBT過流保護裝置。
【文檔編號】G01R19/165GK106033097SQ201510126112
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月20日
【發(fā)明人】馬志海, 王志鋒, 區(qū)達理, 王新元, 陳逸凡, 劉志才
【申請人】佛山市順德區(qū)美的電熱電器制造有限公司, 美的集團股份有限公司